Физика! На кинетику!
Яблоко массой 190 г свободно падает с ветки яблони на высоте 1,2 м на землю. Какой будет кинетическая энергия яблока перед ударом о землю? Чему равна его скорость перед ударом? (Принять g=9.8Нкг). ответ (округли до десятых): υ≈ м/сEк≈ Дж
Если тело движется равноускоренно из состояния покоя, то его скорость через время t можно узнать по формуле:
υ=at(1)
Получается, что нам нужно определить ускорение тела a. Чтобы это сделать, покажем на схеме все силы, действующие на тело, и запишем второй закон Ньютона в проекции на ось x:
ma=mg⋅sinα–Fтр(2)
Тело покоится вдоль оси y, применим первый закон Ньютона в проекции на ось y:
N=mg⋅cosα(3)
Запишем формулу для определения силы трения скольжения:
Fтр=μN
Сила реакции опоры N определяется формулой (3), поэтому:
Fтр=μmg⋅cosα(4)
Подставим (4) в (2), тогда:
ma=mg⋅sinα–μmg⋅cosα
a=g(sinα–μcosα)
Полученное выражения для ускорения подставим в формулу (1), в итоге получим решение задачи в общем виде:
υ=gt(sinα–μcosα)
Посчитаем численный ответ:
υ=10⋅2⋅(sin30∘–0,15⋅cos30∘)=7,4м/с=26,65км/ч
ответ: 26,65 км/ч.
Объяснение:
A = e·Δφ = 1,6·10⁻¹⁹·1000 = 1,6·10⁻¹⁶ Дж (1)
2)
Эта работа равна кинетической энергии протона:
Ek = m·V²/2 = 1,67·10⁻²⁷ · V² /2 ≈ 0,84·10⁻²⁷·V² (2)
3)
Приравняем (2) и (1)
0,84·10⁻²⁷·V² = 1,6·10⁻¹⁶
V² = 1,6·10⁻¹⁶ / 0,84·10⁻²⁷·V² ≈ 1,9·10¹¹
V = √ (1,9·10¹¹) ≈ 0,44·10⁶ м/с
4)
Сила Лоренца, действующая на протон в магнитном поле является и центростремительной силой:
q·B·V = m·V²/R
Радиус:
R = m·V / (q·B) = 1,67·10⁻²⁷·0,44·10⁶ / (1,6·10⁻¹⁶·0,2) ≈ 23·10 ⁻⁶ м
Период:
T = 2π·R/V = 2·3,14·23·10⁻⁶ / 0,44·10⁶ ≈ 3,3·10⁻¹⁰ c